这个光刻机(什么光刻机)

2022-11-28 7:32:13 基金 xialuotejs

光刻机是干什么用的?一台价值30亿

光刻机是制造芯片的必备设备。芯片是干什么用的?可能有人会嘲笑这个问题,说它太初级,太简单;是的,有些人可能不知道芯片的用途,但世界上几乎每个人都在使用芯片。这不是夸张,是事实!

芯片的用途:手机、高铁、汽车、电网、家用电器、医疗设备、各种自动化设备等。

芯片的功能:执行运算,处理各种任务,输出数据和指令。芯片这么厉害,怎么做出来的?使用的设备是本文介绍的重要机器——光刻机。

现在很多人说,当年造光刻机比造原子弹还难。是的,这绝对是真的。

现在信息发达;科技进步;先进的设备;有很多专业人士有高深的知识,却做不出光刻机。难度显而易见。

这里有个问题要说明一下:中国也能做芯片,但是质量和规格跟不上当今尖端技术的需求。

今天我们国家能生产16纳米规格的芯片,和国际先进水平差距很大。(有消息说中国已经能做出7 nm光刻机,但没有得到证实。)

荷兰ASML公司据说开发了1纳米芯片掩模对准器;台湾的TSMC和韩国的三星集团争相购买。

谁拥有了设备,谁就能生产出最先进的产品,谁就能占领世界高端芯片市场,就会有大把的钱可赚,都要抢着买。

据说这样一台光刻机设备要花30亿人民币。

世界上生产光刻机最权威、最领先、最有实力的企业是荷兰的ASLM公司。

这个公司不是一兵一卒,有美国和欧盟的大力支持。

光刻机的生产组件来自多个国家,有一万多个组件。

还有另外两家日本公司也生产它们:佳能和尼康。正如你所看到的,这两家公司是世界知名的公司,曾经生产照相机和录像机。但是技术落后于荷兰公司。

这个光刻机(什么光刻机) 第1张

国产最先进光刻机

第一,目前全球最先进的光刻机,已经实现5nm的目标。这是荷兰ASML实现的。

而ASML也不是自己一家就能够完成,而是国际合作才能实现的。其中,制造光源的设备来自美国公司;镜片,则是来源于德国的蔡司公司等。这也是全球技术的综合作用。

第二,中国进口最先进的光刻机,是7nm。

2018年,中芯国际向荷兰ASML公司定制了一台7nm工艺的EUV光刻机,当时预交了1.2亿美元的定金。请注意,当时这台机器还没有交付,而是下订单。

但国内市场上,其实已经有7nm光刻机。在2018年12月,SK海力士无锡工厂进口了中国首台7nm光刻机。海力士也是ASML的股东之一。

第三,目前国产最先进的光刻机,应该是22nm。

根据媒体报道,在2018年11月29日,国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制,光刻分辨力达到22纳米。

请注意该报道的标题:“重大突破,国产22纳米光刻机通过验收。”

也就是22nm的光刻机,已经是重大突破。

22nm的光刻机,关键部件已经基本上实现了国产化。“中科院光电所此次通过验收的表面等离子体超分辨光刻装备,打破了传统路线格局,形成一条全新的纳米光学光刻技术路线,具有完全自主知识产权。”

有关报道中的“全新的技术”,也就是中国科研工作者在关键部件完全国产化情况下,实现的这一次技术突破

中国和世界顶尖光刻机制造还有很大差距。

华为麒麟受制于人,中芯国际不堪大用,澎湃芯片久不见进展,虎愤芯片勉强能用。

实用更是有很远的路要走。

大家放平心态。

光刻机是不是就是我们平时电脑上用的光盘刻录机呀,刻CD用的?

当然不是,现在常说的光刻机主要用在芯片制造,这个名字只是俗称,学名是掩膜曝光机,原理类似照片冲洗,把掩膜上的电路图形通过光线曝光印制在硅片上,形成微电路。

光刻机的生产集合了全世界最尖端的黑科技,其中很大一部分技术我国跟世界前列的国家或企业是存在代差的,这个代差甚至在10年以上,所以跟光盘刻录机不是一个类型的东西。

光刻机原理

光刻机原理是通过一系列的光源能量、形状控制手段,将光束透射过画着线路图的掩模,经物镜补偿各种光学误差,将线路图成比例缩小后映射到晶圆上,最后形成芯片。

就好像原本一个空空如也的大脑,通过光刻技术把指令放进去,那这个大脑才可以运作,而电路图和其他电子元件就是芯片设计人员设计的指令。

光刻机就是把芯片制作所需要的线路与功能区做出来。简单来说芯片设计人员设计的线路与功能区“印进”晶圆之中,类似照相机照相。照相机拍摄的照片是印在底片上,而光刻刻的不是照片,而是电路图和其他电子元件。

中国光刻机

中国光刻机历程

1964年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩膜工艺;清华大学研制第四代分部式投影光刻机,并在1980年获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。而那时,光刻机巨头ASML还没诞生。

然而,中国在1980年代放弃电子工业,导致20年技术积累全部付诸东流。1994年武汉无线电元件三厂破产改制,卖副食品去了。

1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机。

1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。

1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》。

1977年,我国最早的光刻机GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机。

1978年,1445所在GK-3的基础上开发了GK-4,但还是没有摆脱接触式光刻机。

1980年,清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。

1981年,中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。

1982年,科学院109厂的KHA-75-1光刻机,这些光刻机在当时的水平均不低,最保守估计跟当时最先进的canon相比最多也就不到4年。

1985年,机电部45所研制出了分步光刻机样机,通过电子部技术鉴定,认为达到美国4800DSW的水平。这应当是中国第一台分步投影式光刻机,中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年。

但是很可惜,光刻机研发至此为止,中国开始大规模引进外资,有了"造不如买”科技无国界的思想。光刻技术和产业化,停滞不前。放弃电子工业的自主攻关,诸如光刻机等科技计划被迫取消。

九十年代以来,光刻光源已被卡在193纳米无法进步长达20年,这个技术非常关键,这直接导致ASML如此强势的关键。直到二十一世纪,中国才刚刚开始启动193纳米ArF光刻机项目,足足落后ASML20多年。